松下將GaN功率晶體管產品命名為“X-GaN”。其特點是,可實現不加載柵極電壓時不會導通的“常閉”動作。此次新公開了采用小型封裝的產品。具體來說就是耐壓為600V的30A產品,采用表面安裝型封裝。與原來的TO247封裝相比,尺寸只有1/3左右。

    作為應用事例,在驅動Assist Suite的AC伺服電機的逆變器中采用了GaN功率晶體管。由此成狗縮小了逆變器體積,將AC伺服電機驅動部(逆變器基板和控制基板)的尺寸削減至100cc,與AC伺服電機實現了一體化。一體化之后的體積約為360cc,重1050g。而過去把采用Si功率元件的驅動部和AC伺服電機組裝在一起的原產品,尺寸約為1000cc,重1600g左右。

    在會場上,松下解說員身穿采用驅動部一體化AC伺服電機的Assist Suite在展區周邊走動邊演示。Assist Suite由Activelink公司開發。在2015年的鈴鹿8小時耐力公路賽上,工作人員試用了Assist Suite。此次播放了當時的視頻。

    另一款產品是AC適配器。通過在45W級的AC適配器中采用GaN功率元件,與采用Si功率元件的現有產品相比,體積削減至約1/4。具體來說,尺寸為50mm×35mm,厚度可減至16mm以下。

    SiC用于蓄電池系統

    SiC方面,松下展示了此前開發的SiC功率元件和采用該元件的模塊品、已經用于蓄電池系統用電力轉換器的試制品。試制品為2kW級的雙向DC-AC轉換器。設想DC側與蓄電池連接,AC側與電網(送電網)連接。

    試制品主要有兩大特點。第一,去掉了電網側的AC-AC轉換部所需的電解電容器。主要是通過改進電路拓撲和控制實現的。由此實現了小型化,與以往的雙向DC-AC轉換器相比,試制品的重量和尺寸均減至約一半。通過去掉鋁電解電容器,預計雙向DC-AC轉換器的產品壽命也將由原來的15年延長至23年。

    第二,采用SiC MOSFET提高了效率。利用Si功率元件時的效率為92%,而利用SiC提高到了95%。

    松下的SiC MOSFET“DioMOS”內置二極管。因此,無需再外置二極管,可以削減模塊尺寸。特點是,與利用SiC MOSFET的寄生二極管組件時相比損失較小。作為MOSFET工作時和作為二極管工作時,電流均會流經溝道層。

    松下沒有展示實機,只設置了解說板,并在顯示器上顯示了介紹資料。詳情將在APEC的演講中發表。

 
蓄電池系統 GaN功率晶體管
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